日系設計大膽創新無止境
節能減碳/非接觸式控制超吸睛

以最尖端資訊與電子產品綜合性展覽自居的日本CEATEC展，發展至今已有十年歷史。雖然今年受到金融海嘯餘波盪漾的影響下，攤位數量較去年下滑，然日本電子產業的各大領導品牌如日立(Hitachi)、Panasonic、夏普(Sharp)、索尼(Sony)與東芝(Toshiba)等，仍以近百坪的攤位規模參展力挺。由於今年主辦單位定出「創造低碳社會」的展覽主題，因此各家大廠莫不強打太陽能板及各種太陽能運用。因此就通訊領域而言，可攜式裝置與太陽能面板結合，自然成為展出焦點之一。

除了與太陽能結合外，更創新的使用者介面(UI)設計也是今年CEATEC展中的一大熱點。不過值得注意的是，雖然觸控功能是目前全球各大終端產品製造商追逐的焦點，但日系廠商似乎對免持式(Hand Free)設計理念的興趣更為濃厚，如NTT DoCoMo研發出可感應眼球轉動的耳塞式耳機；數位相機大廠尼康(Nikon)亦與Epson Toyocom合作，開發出整合顯示螢幕並可偵測使用者頭部轉動的全罩式多媒體耳機。這些新的操作模式，會不會從日本擴散到全球市場，亦為一值得關注的焦點。

夏普/NTT DoCoMo看好太陽能手機前景  

自2009年初巴塞隆納的全球行動通訊大會(MWG)以來的通訊相關大展，太陽能手機與太陽能手機充電器皆引發許多討論。抱持懷疑觀點的陣營認為，目前太陽能電池的轉換效率過低，無法成為手機的主要電力來源，且手機長時間暴露於太陽光下，也會引發手機鋰電池安全性的疑慮。此外，太陽能電池的重量、抗衝擊性及成本等問題，亦使太陽能手機的普及之路障礙重重。  

然而，日系手機的主要供應商之一夏普卻認為，在手機應用中導入太陽能絕非廠商的行銷噱頭或炫耀技術實力而已。事實上，日本的行動網路營運商對於太陽能手機興趣一直相當濃厚，夏普亦已為日本三大行動網路營運商分別開發出專用的太陽能手機(圖1)，預計將在2010年展開量產。夏普於展覽攤位上的解說人員表示，該公司為營運商所開發的客製化太陽能手機，只須在太陽下曝曬10分鐘，便可產生供手機通話1分鐘所需的電力。

圖1　夏普為日本電信業者開發的客製化太陽能手機

作為日本最大的行動網路營運商NTT DoCoMo，除了向夏普採購太陽能手機外，亦在這次CEATEC期間展示其新一代太陽能手機充電器。NTT DoCoMo表示，新一代太陽能充電器與前一代充電器相比，最大的改進之處在於新充電器不必再擺放在室外。在照度較弱的各種室內人造光源環境下，該充電器亦可產生足夠的電流為手機充電，如此一來，即可讓手機再也不須仰賴交流電力網路進行充電，以減輕手機對環境造成的衝擊。為了證明太陽能充電器的性能已經足以取代傳統手機充電器，NTT DoCoMo還在現場提供數台太陽能充電器，讓參觀人士可以現場為該公司所推出的FOMA手機充電。  

薄膜太陽能電池廠商蓄勢待發  

由於單晶矽或多晶矽太陽能面板難以滿足可攜式裝置對產品重量和耐摔特性的要求，因此即便這兩種太陽能面板在能量轉換效率上有明顯優勢，仍不敵薄膜太陽能電池。除夏普已開始量產手機用薄膜太陽能電池外，另一家日系光電大廠TDK亦已成功開發出針對可攜式應用設計的小型薄膜太陽能電池，目前已送交客戶進行導入評估，預計在2010年進入量產。  

TDK的現場解說人員表示，薄膜太陽能電池除了具備耐摔、重量輕的特性外，在外觀色彩上可以作出更多變化，也是其應用上的一大優勢。因為手機等可攜式產品已經是一種流行商品，必須要有搶眼的外型設計才能獲得消費者青睞。彩色薄膜太陽能電池(圖2)的出現，可以解決太陽能面板顏色過於單調的問題，也讓手機製造商進行產品開發時，有更多創意巧思發揮的空間。

圖2　TDK成功研發出多彩化薄膜太陽能電池，但多彩化將使得電池的轉換效率降低。

不過，彩色薄膜太陽能電池也非全無缺點，因為黑褐色是最適合用來吸收太陽能量的顏色，若把太陽能電池的顏色作成其他顏色，則其轉換效率也多少會受到影響。例如目前TDK提供的標準型薄膜太陽能電池，其轉換效率已可達到10%，但若設計成其他顏色，則轉換效率將出現程度不一的耗損。據了解，黃色的轉換效率是最差的，但為了滿足終端產品外觀設計的需求，TDK仍將供應黃色的太陽能電池。  

免持式人機互動設計理念值得關注  

圖3　NTT Docomo所研發的電子視線偵測系統，其外觀已與一般耳機無異。

除了節能與環保的概念型產品外，在本屆CEATEC展會中，也出現了許多創新的人機互動介面設計概念。從光學感應、影像辨視到生物感測與微機電系統(MEMS)感測器等，顯示人機介面的創新，仍是電子產業中最熱門的話題。但值得注意的是，在可攜式電子產品領域，日商對席捲全球的多點觸控操作介面其實並未投以太多關注，反而是將研發資源放在各種免持式的操作介面設計上。  

圖3為NTT DoCoMo所開發的電子視線偵測系統(Electro-oculargrams, EOG)。從外觀上來看，該視線偵測裝置與一般的耳塞式耳機沒有顯著差別，然而從圖4的耳機外觀放大圖即可看出，此一特製耳機外部具有幾個凸出的電極。NTT DoCoMo表示，雖然對一般正常人而言，轉動眼球可說是輕而易舉的小事，但若以精密儀器仔細檢視這個動作，就可發現人類的眼球在轉動時，其實會動用到許多顏面肌肉群而不自知。 

此一偵測系統的動作原理，就在於利用耳機上凸出的電極來偵測耳殼周圍的肌肉運動變化，以判斷使用者的視線移動方向，並據此設計出新的手機操作方式。例如以控制手機音樂播放功能為例，使用者只須戴上特製耳機，轉轉眼球就可以對音樂播放器下達播放、停止、下一首等控制指令。

圖4　具備視線偵測能力的特殊耳機。

NTT DoCoMo表示，由於日本都會區的通勤電車過於擁擠，許多消費者上電車後往往已是動彈不得的狀態，更遑論操作手機或音樂播放器，為了滿足廣大通勤族的需求，NTT DoCoMo遂開始研發讓使用者不必動手也能和可攜式裝置互動的技術。事實上，該技術已經在NTT DoCoMo的實驗室裡研發一段時間，裝置尺寸也從原本近似頭盔般的大小縮小到可直接整合在耳機上，但NTT DoCoMo尚未公布對此一新功能的商品化時程表。  

角速度感應商品化時程略勝一籌  

數位相機大廠尼康也看好免持操作的商機，而與Epson Toyocom合作開發出內建陀螺儀和顯示螢幕的個人娛樂設備(圖5)。雖然該產品外觀看來類似全罩式耳機，但除了耳機和顯示螢幕外，該產品還內建4G～8GB記憶體和多媒體處理器，並可透過無線區域網路(WLAN) 無線下載多媒體內容。使用者可以用點頭或轉頭來操作此一設備，完全毋須動手。

圖5　尼康所推出的個人娛樂設備將無線通訊、多媒體檔案儲存/播放、顯示螢幕和立體聲耳機輸出合而為一，並以完全免動手的方式操作。

圖6　Epson Toyocom開發技術統括部暨商品企劃戰略部課長宮澤輝久認為，石英陀螺儀在偵測細微移動方面有顯著優勢，且免疫於溫度變化干擾。

Epson Toyocom開發技術統括部暨商品企劃戰略部課長宮澤輝久(圖6)表示，雖然市場上已有許多以矽為基礎的微機電系統(MEMS)陀螺儀，但以石英為基礎的陀螺儀方案由於雜訊水準遠比同類產品更低，因此對使用者動作的敏感度更高。這是尼康選用石英陀螺儀的主要理由之一，因為矽陀螺儀的感度較低，使用者得要用力搖頭晃腦才能操作設備。此外，矽陀螺儀的溫度漂移情況嚴重，如果是在日本這類冬天室內外溫度動輒相差10℃以上的國家，矽陀螺儀的適用性也會大打 折扣。  

不過宮澤也坦言，石英方案並非無懈可擊。例如與矽MEMS感應器相比，石英方案的尺寸無法像前者般持續微縮。因此，宮澤認為，未來石英和矽感應器會自然而然地形成市場區隔，例如對高可靠度或偵測慢速運動的應用而言，石英方案會是比較理想的選擇，因為石英感測器具備近乎免疫於溫度變化的特性，且其雜訊水準只有矽微機電系統的十分之一左右，因此特別適合用來偵測微小的動作變化。  

根據尼康所提供的資料，該螢幕為0.44吋矽基液晶(LCOS)螢幕，原生解析度為640×480，顏色支援方面則可達一百六十七萬色。經編輯實際試戴後發現，由於尼康將數位單眼相機(DSLR)的觀景窗設計技術移植到這款產品上，因此這款產品的螢幕觀看效果在放大透鏡的協助下，比實際尺寸還要略大些，有些類似從觀景窗觀察拍照取景的感覺。  

而在操作模式方面，該設備對細微動作的感測能力確實相當靈敏，編輯只須輕輕點頭或轉頭即可控制此一裝置。  

日系設計匠心獨具全球普及有待觀察  

雖然在本次CEATEC展中，綠能行動通訊產品及各種創意人機互動介面的設計是兩大展出焦點，但由於日本市場的發展脈絡向來頗有自成一格的味道，因此日系廠商針對其本國市場所開發的產品，不見得能在海外市場取得成功；海外市場上的明星產品到了日本也可能慘遭滑鐵盧，例如蘋果(Apple)的iPhone在日本便已淪為零元手機。  

但即便日本市場有其特殊性，且CEATEC展本身強調其技術必須走在時代最尖端的定位，使得有些展出內容略帶炫耀研發實力的意味，例如純太陽能電動車等。但日本廠商在產品開發的過程中所展現的創意，以及對消費者的細膩觀察，仍頗有值得借鏡之處。